Современный взгляд на проблему морфобиомеханических состояний мышц в зависимости от их силовой динамики
Статья - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие статьи по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
Современный взгляд на проблему морфобиомеханических состояний мышц в зависимости от их силовой динамики
Доктор медицинских наук, профессор Р.Н. Дорохов Доктор педагогических наук, профессор В.П. Губа Смоленский государственный институт физической культуры, Смоленск
Структуре, архитектонике и функции скелетных мышц посвящено множество работ физиологов, микро- и макроморфологов, биомехаников и педагогов. Каждый год появляются новые исследования, которые опровергают заключение Alan J. Me Comas [8]: "Изучение мышечной структуры практически завершено". Действительно, работы Хью Хакели при помощи электронной микроскопии исследования Эндрю Хакели с помощью интерференционной микроскопии раскрыли механизм сокращения толстой мышечной миофибриллы, положив начало теории скольжения нитей актина и миозина относительно друг друга [9, 10]. Была экспериментально построена модель сокращения саркомера, описана динамика изменения его длины. Показано, что сила зависит от количества задействованных актино-миозиновых мостиков, а следовательно, от сближения z-линий.
Однако тренера интересовали не только микроструктурные внутримышечные преобразования, но и проявление силы в зависимости от возраста, распределения и характера мышечных образований. Раскрыты факторы, влияющие на проявление силы мышц (группы синергистов), скоростные качества и т.д. В работах В.В. Язвикова [7] представлены микробиохимические различия строения мышечных волокон у элитных спортсменов, демонстрирующих выдающиеся результаты на спринтерских и марафонских дистанциях. Показана зависимость между скоростью, укорочением, нагрузкой и мощностью мышц.
Эти процессы сокращения поперечно-полосатых мышц начинаются еще в эмбриональном периоде и нарастают в фетальном. В послеродовом периоде сокращения мышц - один из главнейших факторов, стимулирующий рост и развитие органов и систем организма, - "правило скелетной мускулатуры", сформулированное И.А. Аршавским [1].
Рост мышц в длину, увеличение числа саркомеров стимулируется гормоном роста и ростом костей и имеет периоды интенсивного и замедленного роста [11]. Прирост мышечной массы не совпадает с периодом прироста их силы. Сила мышц достигает максимума через год-полтора, что подтверждает фактор волнообразности прироста силы [2]. В связи с этим представляет интерес изучение динамики силы мышц на всей амплитуде движения суставов биокинематических звеньев и пар с учетом варианта биологического развития и соматических особенностей на отрезках онтогенеза: пуэрильном, препубертатном, пубертатном, ювенильном и матурантном.
Материал и методы исследования. Анализируемый материал - фрагмент 13-летних лонгитудинальных исследований детей г. Смоленска (с 7 до 20 лет). Обследования велись с использованием метрического метода соматодиагностики и оценки биологического варианта развития: дети общеобразовательных школ, ДЮСШОР по методу Р.Н. Дорохова, В.Г. Петрухина [5]. Дополнительно проводилась тензодинамография 13 групп мышц. Сила мышц измерялась через 10 в крупных суставах и через 5 - в мелких. Использовалась ступенчатая динамография, разработанная Р.Н. Дороховьм, Ю.Д. Кузьменко [4]. При соматодиагностике выделялось пять основных соматических типов по непрерывной линии варьирования от нано- до мегалосомии. Весь цифровой материал обрабатывался с использованием разработанных компьютерных программ "Прогноз" и "Сила" [6].
Таблица 1. Динамика силы мышц, ВР "В" лиц мужского пола 15 лет
Сгибание бедра Угол, 330 340 350 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 М, кг 71,3 72,7 63,8 52,7 47,6 44,3 36,5 32,4 27,8 24,2 22,1 17,7 14,1 4,3 КВ, % 18,8 27,0 17,7 21,3 17,6 13,8 13,0 19,0 25,5 27,1 22,7 24,7 37,8 39,5 % max 98 100 87 72,5 63,8 60,7 50,3 44,5 38,2 33,2 30,2 24,3 20,2 5,3 Разгибание бедра М, кг 13,5 22,3 28,3 35,0 43,7 45,9 56,9 63,4 68,7 83,2 84,8 88,3 96,3 71,2 КВ, % 33,8 39,0 23,3 13,1 12,5 11,8 15,0 16,0 15 17 18 20 15 18 % max 13,5 23 29 36,4 44,7 47,8 58,4 65,6 70,8 86,4 87,3 91,0 10,0 73,9 Отношение силы сгибателей к силе разгибателей бедра, % % 327 225 148 107 96,5 64,2 50,7 39,7 28,9 26,1 19,3 14,5 16,0 5,6 Сгибание голеностопного сустава Угол, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 М, кг 30,2 29,5 27,0 24,1 21,7 19,1 16,1 14,2 11,1 7,8 4,2 3,3 - - КВ, % 27 19 20 17 14 18 22 16 23 37 60 54 - - % max 100 96 90 80 70 70 63 53 46 36 26 14 - - Разгибание голеностопного сустава М, кг 22,9 30,7 34,3 36,1 41,7 46,2 50,9 47,8 44,7 42,0 39,8 37,2 40,1 - КВ, % 44 36 22 28 19 23 20 24 22 20 27 19 20 - % max 78 74 58 70 80 90 100 92 86 85 82 72 78 - Отношение силы сгибателей к силе разгибателей голени, % % 136 96 79 66 51 45 38 37 31 26 33 10 - -
Сгибание позвоночника Угол, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 М, кг 16 21 37 45 50 50 48 40 25 15 7 КВ, % 25 29 24 25 18 14 24 31 35 27 24 % max 32 42 74 80 100 100 96 80 50 30 14 Разгибание позвоночника М, кг 9 30 47 61 63 66 68 82 93 107 74 КВ, % 32 27 29 31 25 21 20 27 27 35 17 % max 8 28 43 57 58 61 63 76 86 100 69 Отношение силы сгибателей к силе разгибателей позвоночника, % % 177 70 78 73 79 75 70 48 26 14 9 Результаты и их обсуждение. "Морфобиомеханическое состояние мышц" - расширенное понятие, включающее не только растяжение группы мышц при изменении суставного угла между кинематическими звеньями, но и изменение угла приложения силы этих мышц к передвигаемому звену. Несомненно, учитывается изменение состояния периферических рецепторов, т.е. датчиков длины мышцы - нервно-мышечных веретен. В спортивных движениях основной управляющей системой является не простой рефлекс на растяжение, замыкающийся через спинной мозг, а более сложная следящая система - система управления.
Измерение силы мышц на всей амплитуде движения (сустава) при изометрическом напряжении для чистоты педагогического эксперимента выполнялось со строгим соблюдением определенных правил:
1. Оптимальное время для измерения силы мышц исходя из исследований специалистов хрономедицины - 17-19 ч.
2. Предварительная разм?/p>